当前位置:文档之家› 红外光度法测定水中矿物油的技术和应用

红外光度法测定水中矿物油的技术和应用

红外光度法测定水中矿物油的技术和应用
红外光度法测定水中矿物油的技术和应用

红外光度法测定水中矿物油的技术和应用

韩子兴,肖丽

矿物油是由烷烃、环烷烃及芳香烃组成的混合物。早期的各种定量方法都是测量混合组分中部分化合物某一特性基团的特殊吸收(发射),进而推算混合组分总量;一旦具有该特性基团的化合物的相对含量发生变化,吸收系数必然相应变化,所以都存在“标准油”的选择问题,长期以来未能统一。新近颁布的GB/T 16488-1996首选了三波长红外光谱法作为统一方法,同时兼顾国情,保留了非分散红外法。本文对新国标的原理及实施中的一些技术问题进行了探讨。

1、非分散红外法的原理及技术局限性

非分散红外法以石油类物质的CH3、CH2在3.3~3.6 μm 的特征吸收作为测定油含量的基础。该法只利用了矿物油中CH3、CH2两个特性基团的红外吸收进行测定,没有参考其中芳环的响应,存在“以偏概全”之不足。为考察应用中的局限性,用不同配比甚至极端比例的混合烃进行试验,结果见表1。

表1

注:烃

组成为

正十六烷:姥鲛烷:甲苯(V/V);校准油配制值为110mg/L(5:3:1V/V)

由表1可见,非分散红外测油仪对标准油的依赖性确实太大,其所响应的只是烃组成中的CH3、CH2。回收率对烷烃%(V)的相关性非常显著,P%=4.5+0.79*烷烃%(V),r=0.94;对芳环的响应则未给予应有的考虑,随着样品与校准油中芳烃含量差异的加大,误差也相应增大。

2 、三波长红外光谱法

2.1 三波长红外光谱法的技术路线

矿物油是多种烃的混合物,烃类又存在同系物,无法获得各结构单元、组成比例完全一样的标样,没有常规定量方法的计量关系可以利用。ISO组织用“毋需标准样品的红外光谱定量法”-官能团分析法[1,2]推出了全新的红外分光光度法[3]。

矿物油从化学结构上看主要含CH3、CH2、芳环三种基团。其组成中的“任一化合物”均可由这三

种基团“拼装”而成,因此可分别测定矿物油中的上述三种基团的量,全部基团累加后可得总量。

2.2 数学模型建立及其参数标定

溶液在某一波数处的吸收强度正比于其中某种基团的浓度,且吸收具有加和性[2]。各种基团有不同的吸收强度,所以基团累加时应以各类基团的吸光系数为权,吸光度为权重,加权累计[2]。CH2、CH3、芳环的C-H键伸缩振动吸收分别在2930cm-1、2960 cm-1、3030cm-1处。由吸收的加和性可知,三波数处的吸光度A2930、A2960、A3030分别为三类基团吸收的分类汇总值,所以其原始数学模型为:

C=x* A2930+y* A2960+z* A3030 (1)

C为溶剂中矿物油的浓度,x、y、z 分别为CH2、CH3、芳环的C-H键的吸光度系数。因脂烃基对芳环的吸收有叠加,尽管很小,但芳环的吸光度系数大[2],易引起大的误差,需引入校正系数F对A3030修正:

C=x* A2930+y* A2960+ z*( A3030- A2930/F) (2)

此即“三波长红外光谱法”的基本数学模型。

理论上,吸收系数为特定值,但随仪器精度、操作条件有差别,可借助模型化合物的纯物质标定本仪器的值[4]。分别配制富含CH2(如正十六烷)、CH3(如姥鲛烷或异辛烷)、芳环(如甲苯或苯)基团的单一标准溶液以标定x,y,z:在3400~2400cm-1之间进行红外光谱扫描,模型化合物的红外光谱见图1。

图1

逐个量取3030 cm-1、2960 cm-1、2930 cm-1三处的吸光度,依次代入(2)式,得三联方程组,其中F为正十六烷的A2930/ A3030值。

对一特定仪器,在特定条件下,x、y、z、F保持稳定,Nicolet 750Ⅱ红外光谱仪的响应系数见表2。

2.3 系数验证及适应性检验

为验证校正系数,分别用国标样及自配B重油标样进行了回收率试验,结果见表3。

表2 Nicolet 750 Ⅱ红外光谱仪的响应系数

表3 国际样及B重油的测定结果

试验结果表明,本校正系数的平均回收率为96.7%,相对误差在-0.5%~-5%之间,能满足实用测定要求。

三波长红外光谱法充分兼顾了链烷、环烷及芳香烷的共同影响,能适应各种组成比例混合烃的测定,避开了“标准油”问题,具有很大的优越性。其对烃组成比例变化的适应性验证见表4。

表4表明,三波长红外光谱法对各种烃类组成比例,甚至极端比例的样品均具有很好的响应,不需在每次测定样品前提取或配制“标准油”,充分显示出该法对样品中烃类组成变化所特有的适应性。

表4 烃组成变化对三波长法的影响(配制值105mg/L)

注:烃组成为正十六烷:姥鲛烷:甲苯(V/V).

3 、问题讨论及技术应用

3.1 问题讨论

非分散法因不具分光功能,无法分别测量各基团的吸收强度,只能简单加和,不但样品与标准油中芳烃含量的差异会引起大的误差,甚至于样品与校准油中CH3与CH2比例的改变也会引起不小的误差,如表1中,1#←→10#,2#←→5#,9#←→13#,14#←→15#试验,同样的烷烃含量,结果却差异不够(因ρ正十六烷:ρ姥鲛烷≈1,烃组成中正十六烷与姥鲛烷的体积比近似为重量比)。

近、中红外区虽无严格界限,但非分散仪使用近红外光源,测量中红外区的信息(近红外光区边缘),能量弱、灵敏度低,尤其是对芳环的响应(大型仪器亦如此,见表2)。建议国产三波长油测定仪使用中红外光源,以进一步提高仪器灵敏度。

三波长红外法非严格按化学计量关系进行测定,理论上,测量非绝对准确,如忽略了矿物油中的次甲基。次甲基因吸收极弱,不易检出[2],也找不到化学模型化合物标定其吸收系数。但其在烃化合物分子中所占比例很小,所引起的误差对总体来说影响不大,故可以省略。

实际应用中,复杂样品的吸收往往发生一定的红移或蓝移,所选波长不可能保证在组分的峰值吸收处[2],如芳环的吸收波数常在3030~3070cm-1[2]间。所以,吸光度的量取不应机械定为某一波数点,而应认为该波数处相应的吸收峰,不然吸光度取于峰腰,甚至于峰脚,都会引起引起测定结果的普遍偏低。专用测油仪对谱图的处理是一“黑匣子”,程序设计时更应注意该问题。

有条件可考虑用积分吸光度法[2]代替吸收峰高法定量,既可提高测定精度,也可有效防止吸光度取值不到位。

光度分析在A=0.3≈0.6范围内误差较小,最佳吸光度为0.43[4]。芳环中C-H键的感度远小于CH3、CH2,其吸收系数Z的准确与否对测定结果影响显著;F=A2930(正十六烷)/A3030(正十六烷),正十六烷不含芳环,

A3030很微弱,太小的A3030易给F计算带来很大的误差。因此,在标定X、Y、Z、F系数时不必拘泥于国标中所规定的浓度;应视仪器响应情况适当调整模型化合物的浓度,保持A在合适吸收范围,以获取准确的仪器系数;模型化合物的浓度只供解联立方程组用,其值也不必凑整,应以配制准确为重(3.2.1.3)。

3.2 技术应用

3.2.1 应用中几个关键性问题

3.2.1.1 溶剂的选取

CCL4是高毒性溶剂,TTE低毒、腐蚀性小,但光学性能及对油的提取能力(只能溶解轻油和部分重油)都不如CCL4。应根据测定要求及被测对象针对性选择。

3.2.1.2 方法的选用

油类物质中所含的芳烃虽较烷烃少得多,但其毒性和水溶性却大得多;芳环的感度比CH3、CH2小一个数量级,对测定结果的影响较大,因此对芳环的准确响应尤为重要。非分散红外仪因不具分光能力,无法加权累计,舍弃了芳环信息,使用时应加以注意。

非分散法灵敏、迅速,对组成比较固定且芳烃比例较小的样品测定具有优势;测定要求较高,烃组成比例多变,芳烃比例较大的样品,必须采用三波长红外法。

3.2.1.3 标液的配制

TTE和CCL4都是高挥发性溶剂,苯、姥鲛烷等也具有挥发性,因此标样配制过程中标液的移取、称量都需迅速完成,可使用万分之一电子天平称量,注意移液一次完成,切忌为追求配制值凑整而多次增量称量。先于容量瓶中放入适量溶剂,置于天平中去皮置零,与此同时,吸取标液,一旦置零完毕,立即开启瓶塞并快速注入标液,迅速加盖并称取标液加入量,取出容量瓶,缓慢倒转两次后加溶剂定容。

3.2.1.4 国标样的灵活使用

国标样是用CCL4制备的,对以TTE作溶剂的仪器或制作的工作曲线,在日常质控、仪器校准中可灵活使用CCL4国标样:从中取5ml标样于100ml容量瓶中,再用TTE稀释定容。

3.2.2 方法延伸

3.2.2.1 萃取条件与提取物的关系

实际样品中油类物质并非简单的矿物油,还包括各种稠环、杂环、脂类及烃的衍生物等,根据红外法的原理,只要含有CH3、CH2、芳环,测定结果就表现为“油”,因此萃取条件的改变、萃取液的吸附与否可以得到不同的结果。样品经酸性萃取得“总油”;碱性萃取可将有机酸类、醇类、酚类物质排除出萃取相。

3.2.2.2 动植物油、烃的衍生物、矿物油的测定

油类物质中常含有一些极性物质,随其来源、排放行业特征的不同可分为动植物油(多种三酰甘油类的复杂混合物[5])和烃的极性衍生物。此类极性物质结构、组成更加复杂多变,但其除个别基团含氮、氧、硫、氯等“微量杂质”元素外,主体仍是各种C-H基团,因此,在目前尚无直接测定方法的情况下,可效仿三波长红外光谱法测定矿物油时处理次甲基的手法作“准定量”测定。

酸性萃取液直接测定得总油;经Florisil硅土[3]或活性氧化铝[6]吸除其中的极性物质(动植物油或烃的极性衍生物)后测定滤出液得矿物油。总油与矿物油之差为极性油;极性油则可根据样品的来源、性质及行业特征再进一步表述为动植物油或烃的极性衍生物。

3.2.2.3 其它应用

由上述可见,只要经过适当的前处理(如酸性、碱性萃取),能将有机质提取萃取液中,配合吸附处理,可将其应用范围进一步扩展,如用于土壤[6]和液氮[7]中油的测定。

3.2.3 方法过渡注意事项

随着新国标的实施,老方法将逐渐淘汰。方法过渡过程中应注意,老方法的萃取剂一般为低级烷烃或卤代烃(石油醚是C4、C5类烷烃),所以原方法用过的所有器皿均应彻底清洗或更换;脱除极性油时应关注吸附容量问题,萃取过程中要注意破乳彻底、脱水完全。

参考文献

[1] 钟海庆.红外光谱法入门. 北京:化学工业出版社. 1984 .175.

[2] 吴瑾光主编.近代FT-IR技术及应用(上、下).北京:科学技术文献出版社,1994.上册686,582,262,592,672,下册80,714.

[3] ISO/TC 147/SC 2 N 176.Water quality-Determination of Hydrocarbon Oil index by solvent extraction and infrared absorption.1990.

[4] 董庆年. 红外光谱法, 北京:石油化学工业出版社, 1977: 233, 246.

[5] 魏复盛等. 水和废水监测分析方法指南(下册). 北京:中国环境科学出版社, 1997. 419.

[6] ISO/TR 11046 Soil quality-Determination of mineral oil spectrometry and gas chromatographic

method. 1994.

[7] 韩子兴. 分析实验室,1997, 16 (增刊): 191-193.

红外分光光度法

中文名称:红外分光光度法 英文名称:infrared spectrophotometry 定义:通过测定物质在波长2.5~25 μm(按波数计为4000~400 cm-1)的红 外光区范围内光的吸收度,对物质进行定性和定量分析的方法。所用仪器为 红外分光光度计 仪器:红外分光光度计 流程:光源->吸收池->单色器->检测器->记录装置 分为色散型(已淘汰)和干涉型。 色散型: 光源:一般常见的为硅碳棒,特殊线圈,能斯特灯(已淘汰)。 色散元件:反射光栅 检测器:真空热电偶及Golay池 吸收池:液体池和气体池(具有岩盐窗片) 干涉型: 光源:同色散型 单色器:迈克尔逊干涉仪 检测器:多用热电性硫酸三甘肽(TGS)或光电导性检测器。 图解析 解析原则:四先四后相关法 先特征(区),后指纹(1250/cm)。先最强(峰),后次强(峰)。先粗查,后细找。先否定,后肯定。 红外识谱歌 外可分远中近,中红特征指纹区, 1300来分界,注意横轴划分异。 看图要知红外仪,弄清物态液固气。 样品来源制样法,物化性能多联系。 识图先学饱和烃,三千以下看峰形。 2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。 1470碳氢弯,1380甲基显。 二个甲基同一碳,1380分二半。 面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。 烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烷。

末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。 化合物,又键偏,~1650会出现。 烯氢面外易变形,1000以下有强峰。 910端基氢,再有一氢990。 顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。 炔氢伸展三千三,峰强很大峰形尖。 三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。 芳烃呼吸很特征,1600~1430。 1650~2000,取代方式区分明。 900~650,面外弯曲定芳氢。 五氢吸收有两峰,700和750; 四氢只有750,二氢相邻830; 间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。 C-O伸展吸收大,伯仲叔醇位不同。1050伯醇显,1100乃是仲, 1150叔醇在,1230才是酚。 1110醚链伸,注意排除酯酸醇。 若与π键紧相连,二个吸收要看准, 1050对称峰,1250反对称。 苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。 次甲基二氧连苯环,930处有强峰, 环氧乙烷有三峰,1260环振动, 九百上下反对称,八百左右最特征。 缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。 酸酐也有C-O键,开链环酐有区别, 开链强宽一千一,环酐移至1250。 羰基伸展一千七,2720定醛基。 吸电效应波数高,共轭则向低频移。 张力促使振动快,环外双键可类比。 二千五到三千三,羧酸氢键峰形宽, 920,钝峰显,羧基可定二聚酸、 酸酐千八来偶合,双峰60严相隔, 链状酸酐高频强,环状酸酐高频弱。 羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰, 1600反对称,1400对称峰。 1740酯羰基,何酸可看碳氧展。

红外测试技术培训试题教案资料

红外测试技术培训试 题

红外测试技术培训试题 一、 单选题 1. 红外成像仪的色标温度量程宜设置在环境温度加 左右的温升范围内。 ( ) (a ) (A )10K-20K (B )5K-10K (C )15K-25K (D )20K-30K 2. 下图中哪个成像图不符合“确保被测设备不被遮蔽”原则( ) (d ) 3. 在进行红外测试时,有以下步骤需要遵循,①重点、温度异常点精确测 温,②全面测温,③环境检测;应遵循的正确顺序为:( ) (c ) (A ) ③①② (B ) ②③① ℃ 51.5℃3540 4550AR01℃51.5℃ 35404550 AR01℃ 51.5℃ 35 40 4550 AR01℃51.5℃ 35 404550 AR01 (A ) (B ) (C ) (D )

(C)③②① (D)②①③ 4.对变压器进行红外诊断,应开变电站第种工作票。()(b) (A) 第一种工作票 (B) 第二种工作票 (C) 第三种工作票 5.在红外诊断对环境的要求中,下列说法不恰当的为()(b) (A) 环境温度一般不宜低于5℃、相对湿度一般不大于85% (B) 最好在阳光充足,天气晴朗的天气进行 (C) 检测电流致热型的设备,最好在高峰负荷下进行。否则,一般应在不低于30%的额定负荷下进行 (D) 在室内或晚上检测应避开灯光的直射,最好闭灯检测 6.在对红外热像仪拍摄的图像进行分析时,采用的是表面温度判别法,下列 解释准确的为( ) (d) (A) 同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行相比较 (B) 与红外测试的历史数据作相比较 (C) 在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备,观察设备温度随 负载、时间等因素变化的方法。 (D) 将所测得温度、与环境的温差,与设备运行规定值相比较 7.红外检测中,精确检测要求设备通电时间不小于()(c) (A) 2h (B) 4h (C) 6h (D) 8h

红外分光光度法课后答案-仪器分析-梁生旺

红外分光光度法课后答案 1.分子吸收红外光能级跃迁,必须满足什么条件? 答:①分子吸收的红外辐射应具有刚好满足分子振动跃迁所需的能量。 ②分子振动只有使偶极矩发生变化的振动形式才能吸收红外辐射。 2.何为红外非活性振动? 答:分子发生能级跃迁需要产生偶极矩的变化,如果只振动而无偶极矩变化,那么红外光谱上无吸收曲线。 3.乙酰乙酸乙酯存在酮式和烯醇式两种互变异构体,二者的红外光谱有何区别?答:烯醇式红外吸收中的羰基和羟基振动频率因为其内部形成氢键而向短波移动。 4.苯甲酸乙酯和苯乙酸甲酯可否用红外光谱区别?为什么? 答:能;①苯乙酸甲酯的乙基因为和苯环的大π键形成p-π共轭,其振动频率向短频方向移动。 ②苯甲酸乙酯的羰基因为和苯环形成π-π共轭,其振动频率向短频方向 移动。 5.试推测分子式为C9H6O2的化合物结构。 答

该红外图谱中有关炔基的振动频率并未标出,但图上可以明显的看见其特征吸收峰。另在920cm处的吸收峰为苯的芳氢面内伸缩振动引起的。 6.一化合物为无色可燃液体,有果子香味,沸点为7 7.1,微溶于水,易溶于有机溶剂。其分子式为C4H8O2,推测其结构式。 答:Ω=2+2x4-8/2=1,故含有双键。 842cm处的吸收属于乙基的面内摇摆振动频率。 9.一白色粉末,有特殊气味,熔点为76.5,稍溶于水,溶于乙醇和乙醚。质谱分析,确定分子式为C8H8O2.试推测其结构式。 答:Ω=2+2x8-8/2=5,故含有苯环或为芳香化合物。 927cm处为芳氢的面内振动引起的。1690处的吸收峰为高强吸收峰,无干扰峰,可确认为羧基的羰基基团。

8.某未知物的分子式为C10H12O.推断其结构式。 答:Ω=2+2x10-12/2=5,故含有苯环或为芳香化合物。 1390、1365cm处的两个峰,分裂峰,吸收强度几乎相同,说明含有偕二甲基(异丙基)。 830cm的吸收峰说明苯环上含有对位取代。 2820、2720cm处的特征吸收峰则表示分子结构中含有醛基。 3030、3060cm处为芳氢的伸缩振动、

红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用探讨 杨家贤

红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用探讨杨家 贤 摘要:经济的发展和人们生活水平的不断提高,使得电网的供电负荷不断攀升,电气设备因发生热故障而导致安全事故频发,为了可以及时检测出电气设备的热 故障而使用红外检测技术,从而确保设备可以稳定高效安全地运行。 关键词:红外检测技术;电气设备;过热故障;预测和处理 1引言 电气设备在使用电源为动力能源时,会存在发热的情况,而当设备零部件破损、缺少维护或者动力能源质量不合格的时候,集体的发热情况会超出正常的范围,从而引起设备的热故障,造成电气设备无法安全高效运行。而在物理学中, 我们知道物体的温度只要高于绝对零度,则势必会向四周辐射其特有的红外线,,因此科研人员运用此原理发明了红外检测技术,用于观察和分析物体的温度和热 分布情况,以此分析物体过热部位是否存在故障。因此,在本文中简述红外检测 技术的工作原理,并对该技术预测和处理电气设备的热故障进行用探讨,以供参考。 2红外检测技术概述 自然界中,物体的温度都较绝度零度(-273.15℃)高,因此物体就会向外周 放出其热辐射,而热辐射属于红外线,可以通过红外检 3.1电气设备易发热的部位 对设备的长期管理工作中,对其进行深入地分析,可以得知电气设备在运作 时发热较为严重的部位为:设备的电缆接头、出线接头、母排接头、穿墙套管和 隔离开关闸口等部位;其中变压器易过热的部位为套管的接线位置,电抗器的易 过热部位为中性点接地的局铁地,而电力电容器的易过热部位则为母线排连接和 跌落保险处。 2.2导致电气设备出现过热的因素 在对电气设备的各个易发热部位进行观察和分析,可以得知导致设备出现过 热现象的主要因素有两个,以下对两个进行分析。 2.2.1发热部位位于较为封闭的工作环境,这容易导致电气设备在工作时此处 的部件热量无法及时散发出去以降低该部位的温度,从而导致该部位温度异常升高,导致过热故障的发生,具体的原因有:①油浸高压导致漏油的电气设备出现假油位或者缺油的情况;②磁回路设备因漏磁、铁芯质量较差或者片间局部绝缘发生破损等原因无法正常工作;③设备因缺少适当的检修维护,导致长期工作的固体绝缘体材料出现氧化和高压所致的老化现象,降低了固体绝缘材料工作质量,从而减弱了电气设备的绝缘能力;④液体绝缘介质因其性能不佳、长期运作受潮或者化学性质发生变化,导致介质的性能降低。以上的原因,均会导致电气设备 的易热部位处于散热不佳的隔热环境中,影响设备的散热,从而导致设备出现过 热故障,这需要引起工作人员足够的重视。 2.2.2设备致热效应部位发生裸露,导致该部位裸露的导电边接体和接触面之 间的接触电阻的次数增多,从而导致该部位过热,通常引起致热效应部位裸露的 原因有:①设备的零部件在生产制造的时候未达标,导致设备的质量不过关,存在接触表面存在粗糙、氧化和焊接不当等情况而引起接触电阻的增大;②接触面间因局部出现放电现象,导致用于导电的连接体温度升高,而温度过高会导致金

红外检测技术介绍-安徽电科院

电网设备状态检测技术培训 ---------红外检测技术
安徽省电力科学研究院 王庆军 2011年3月
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

主讲人简介
王庆军,安徽省电力科学研究院高压所副所长,国网 公司技术专家 长期从事红外检测技术研究工作 公司技术专家,长期从事红外检测技术研究工作。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

? ? ? ? ?
一、红外检测基本知识及术语 红外 测基本 及术语 二、红外热像仪的操作使用 三、判断方法 判断 法 四、诊断依据及缺陷类型确定 、诊断依据及缺陷类型确定 五、电气设备红外缺陷典型图谱
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

一、红外检测基本知识及术语 红外检测基本知识及术语
? 1 、红外线是 、红外线是一种电磁波(英国物理学家 种电磁波(英国物理学家 赫胥尔 1800 年发 现) (0.75  ̄1000 微米) ,位于可见光红色光带(0.38 ̄0.78 微米)之外,普通玻璃能透过可见光,但是却几乎不能透 过红外线。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

? 2 2、热传输的方式 热传输的方式 热传输有三种方式,分别是:传导、对流和辐射。对流通常只发生 在流体介质中。 介质中 ? 3、红外热像仪一般是由三部分组成: 红外探测头、图像处理、监视器。 ? 4、焦平面红外探测器的工作原理: 是依靠探测微型辐射热量的热探测器(Microbolometer)。探测器通过吸 收 射的红外辐射致使自身温度上升,从而引起探测器电阻变化,在 收入射的红外辐射致使自身温度上升,从而引起探测器电阻变化,在 外加电压的情况下进而产生信号电压。 ? 5、黑体: 任何情况下对一切波长的入射辐射的吸收率都等于1的物体。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

红外探测技术的应用

红外探测技术的应用 摘要:红外探测技术广泛应用于生活与科技的方方面面,不过红外技术的发展也经历了一个比较漫长的过程,从发现到应用,都是一点一丁的积累的。在这个过程中,红外技术也慢慢改变,极大方便人们的生活。 关键词:红外探测技术;应用;发展趋势 一、引言 红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波辐射,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。红外探测技术是利用目标辐射的红外线来搜索、探测和跟踪目标的一门高技术。 由于红外探测器环境适应性好、隐蔽性好、抗干扰能力强、能在一定程度上识别伪装目标,且具有设备体积小、重量轻、功耗低等特点,所以在军事,医疗,工程等领域都得到广泛的应用。 二、红外探测的发展历史 发展过程: 1800 年, 英国人赫婿尔用水银温度计发现红外辐射。 1821 年, 塞贝克发现温差电效应, 之后把热电偶、热电堆用于红外探测器。 1859 年, 基尔霍夫提出有关物体热辐射吸收与发射关系的定律。 1879~1884年, 斯特番?玻尔兹曼提出了有关绝对黑体总辐射能量与其绝对温度之间关系的定律。 1893 年, 维恩推出黑体分布的峰值与其温度之间关系的位移定律。

1900 年, 普朗克发表能量子模型和黑体辐射定律, 导出黑体光谱辐射出射度随温度和波长变化的关系式。上述这些工作为红外技术的发展奠定了坚实的理论基础。 在1910~1920 年的10 年中, 出现了探测舰船、飞机、炮兵阵地和冰山等目标的红外装置, 发展了通信、保安、红外测温等设备。二战期间, 出现了红外变像管、光子探测器等, 开创了夜视技术。1952~1953 年, 美国研制出世界上最早的热像仪,1956 年长波热像仪问世, 随后, 1964 年美国TI 公司研制的热像仪成功地用在越南战场上。 近20 年来, 红外技术得到了迅猛发展, 不仅用于机载前视红外, 而且也出现了大量的红外侦查搜索跟踪系统( IRST) ; 在天基红外方面, 天基红外相机蓬勃发展, 如哈勃太空望远镜, 其中的WFC3 型红外相机是一种比较新的星载相机; 又如我国发射的风云系列气象卫星, 正在发挥着重要作用。[1] 三、红外探测技术的原理 任何物体在常规环境下都会由于自身分子原子运动不停地辐射出红外能量,分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈些。温度在绝对零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出红外线。物体的温度越高,辐射出的红外线越多。物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线,物体吸收了红外线后自身温度就升高。红外线其实是无处不在的。光辉的太阳、燃烧的蜡烛、炽热的火炉固然会发出我们肉眼看不到的红外线;任何物体,只要它的温度比零下273度高,就无一例外地发射出红外线。[2] 红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来,红外辐射照射物体所引起的任何效应,只要效果可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量。[3] 四、红外探测技术的应用 1、生活上的应用 在日常生活中,我们经常会看到感应灯,感应水龙头,感应开关等等,这些

《带电设备红外诊断技术应用导则》DLT

带电设备红外诊断技术应用导则 参照中华人民共和国 电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》 《华北电网有限公司红外技术管理制度》 1、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质: (1)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的基本原理,掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法,并能熟练操作红外检测仪器。 (2)从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气设备的性能、结构、运行状况。 (3)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管理制度,掌握《国家电网公司电力安全工作规程(变电站和发电厂电气部分、电力线路部分)(试行)》和现场试验的有关安全规定。 2、红外检测的范围:只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如:旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。 二、红外检测与诊断的基本要求 (一)对检测设备的要求 1、红外测温仪应操作简单,携带方便,测温精确度高,测量结果的重复性好,不受测量环境中高压电磁场的干扰,仪器应满足现场带电实测对距离的要求,并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离等进行修正以保证测量结果的真实性。 2、红外热电视应操作简单携带方便,有较好的测温精确度,测量结果的重复性好,不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰,具有图像锁定、记录、输出和简单的分析功能。 3、红外热像仪应图象清晰、稳定,不受测量环境中高压电磁场的干扰,具有较强的图象分析功能,具有较高的热传感分辨率和图象分辨率,空间分辨率应满足实测距离的要求,具有较高的测量精确度和合适的测温范围。 (二)对被检测设备的要求 1、被检测设备应为带电设备。

红外探测技术及红外探测器发展现状

红外探测技术及红外探测器发展现状 中国安防行业网2014/7/25 14:10:00 关键字:红外,探测技术,发展现状浏 览量:6731 一、技术现状 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。 其中,中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性,应用最为广泛,研究也最为成熟,甚至可以分析物质的分子组成; 远红外的主要优点就是其穿透性,可用于探测、加热等,应用也比较广泛。 只有近红外,由于其强度小,穿透力一般,故长期以来没有引起重视,只是近些年来才成为研究热点,因为用近红外技术可以做某些成分的定量检测,最关键的是还不必破坏试样。 (一)技术优势 红外技术有四大优点:环境适应性好,在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光;隐蔽性好,不易被干扰;由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;红外系统的体积小,重量轻,功耗低。 (二)制约因素 目标的光谱特性;探测系统的性能;目标和探测口之间的环境和距离——这三大因素是红外技术发展过程中需要解决的主要问题。例如:为充分利用大气窗口,探测器光谱响应从短波红外扩展到长波红外,实现了对室温目标的探测;探测器从单元发展到多元,从多元发展到焦平面,上了两大台阶,相应的系统实现了从点源探测到目标热成象的飞跃;系统从单波段向多波段发展;发展了种类繁多的探测器,为系统应用提供了充分的选择余地。 (三)国内领先技术 红外探测器芯片一直受制于西方政府和供应商。为打破国外技术垄断,2012年4月,高德红外用2.4亿元超募资金实施“红外焦平面探测器产业化项目”。2014年2月25日,高德红外公告,公司“基于非晶硅的非制冷红外探测器”项目成果已获湖北省科技厅鉴定通

红外分光光度法检验标准操作规程

红外分光光度法检验标准操作规程 目的:建立红外分光光度法标准操作规程,以确保检验结果的正确性与准确性。 范围:本规程适用于红外分光光度法。 职责:检测中心、质量管理部对本规程实施负责。 内容: 1.简述 化合物受红外辐射照射后,使分子的振动和转动运动由较低能级向较高能级跃迁,从而导致对特定频率红外辐射的选择性吸收,形成特征性很强的红外吸收光谱,红外光谱又称振-转光谱。 红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段,已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定,并用于研究分子间和分子内部的相互作用。 习惯上,往往把红外区分为3个区域,即近红外区(12800~4000cm,0.78~2.5m)。其中中红外区是药物分析中最常用的区域。红外吸收与物质浓度的关系在一定范围内服从于朗伯-比尔定律,因而它也是红外分光光度法定量的基础。 红外分光光度计分为色散型和傅里叶变换型两种。前者主要由光源、单色器(通常为光栅)、样品室、检测器、记录仪、控制和数据处理系统组成。以光栅为色散元件的红外分光光度计,以波数为线性刻度,以棱镜为色散元件的仪器,以波长为线性刻度。波数与波长的换算关系如下: 波数(cm-1 )= 104 /波长μm 傅里叶变换型红外光谱仪(简称FT-IR)则由光学台(包括光源、干涉仪、样品室和检测器)、记录装置和处理系统组成,由干涉图变为红外光谱需经快速傅里叶变换。该型仪器现已成为最常用的仪器。 2 红外分光光度计的检定 所用仪器应按现行国家质量与核查技术监督局“色散型红外分光光度计检定规程”、“傅里叶变换红外光谱仪检定规程”和《中国药典》附录规定,并参考仪器说明书,对仪器定期进行校正检定。

红外检测技术在医药学中的应用

红外检测技术在医药学中的应用 1摘要 近红外(NIR)谱区是人类认识最早的非可见光谱区,波长范围在0.75—2.5 m之间,用波数表示时则在13330—4000cm-1之间。由于近红外的吸收谱带复杂,谱峰重叠,信号弱,在分析上难以应用,长期以来没有受到人们的重视。近十多年来,随着近红外仪器的改良,新的光谱理论和光度分析方法的建立,特别是计算机技术和化学计量学的广泛应用和迅速发展,使近红外光谱技术成为目前发展最快、最引人注目的分析技术,并以其简单快速、实时在线、无损伤无污染分析等特点,在复杂物质的分析上得到广泛应用。在包括制糖和制药的许多与化学分析和品质管理有关的行业中的应用前景极其广阔。 2现代红外光谱分析技术 现代近红外光谱(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术,越来越引起国内外分析专家的注目,在分析化学领域被誉为分析“巨人”,它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚,除一些专业分析工作人员以外,近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注,并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术(近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型)的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮,国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国,想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来,近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。 现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型,然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。 与常规分析技术不同,近红外光谱是一种间接分析技术,必须通过建立校正模型(标定模型)来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤:一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱;二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组

红外吸收光谱分析及其应用

红外吸收光谱分析及其应用 20世纪50年代初期,红外光谱仪问世,揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期,已经积累了大量的红外光谱数据,到70年代中期,红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点: 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定,这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收,又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。 4、样品用量小。 红外吸收光谱分析也叫红外分光光度法,十一研究物质分子对红外辐射的吸收特性二建立起来的一种定性(包括结构分析)、定量分析法。根据试样的红外吸收光谱进行定性、定量分析和确定分子结构等分析的方法,称为红外吸收光谱法。 原理:当分子中某个基团的振动频率和红外光的振动频率一致时,分子就吸收红外光的能量,从原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。物质对红外光的吸收曲线称为红外吸收光谱(IR)。 分子吸收红外光必须满足如下两个条件: 1.红外光的能量应恰好能满足振动能级跃迁所需要的能量,当红外光的频率与分子中某基团的振动频率相同时,红外光的能量才恩能够被吸收。 2.分子必须有偶极矩的变化。 与UV(紫外光谱)相比,IR的特点:IR频率范围小、吸收峰数目多、吸收曲线复杂、吸收强度弱。IR峰出现的频率位置由振动能级差决定;吸收峰的个数与分组振动自由度的数目有关;吸收峰的强度则主要取决于振动过程中偶极矩变化的大小和能级跃迁的几率。 红外吸收光谱具有高度的特征性,除光学异构外,没有两种化合物的红外光谱是完全相同的。红外光谱中往往具体要几组相关峰可以互相佐证而增强了定性和结构分析的可靠性,因此在官能团定性方面,是紫外、核磁、质谱等结构分析方法所不及的。红外光谱法可测定链、位置、顺反、晶型等异构体,而质谱法对异构体的鉴别则无能为力;红外光谱测定的样品范围广,无机、有机、高分子等

红外检测技术介绍

红外探测技术 红外检测技术基本原理 红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体,每时每刻都辐射出红外线,同时,这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。 红外线是波长在0. 76?1000 U m之间的一种电磁波,按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类,它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射在真空中的传播速度 C=299792458m/s ?3xlO lu cm/s 红外辐射的波长 A = — co 式中:C:速度 2:波长 3 :频率 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停的辐射出热红外能量,分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈小。 温度在绝对零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出红外

线。其中黑体频谱辐射能流密度对红外辐射波长的关系,根据普郎克定律: D一GxL (瓦?厘米”"微米") 式中: P一波长%,热力r AT 学温度为T时,黑体的红外辐射功率。 C一光速度 (axiomcm/s) C—第一辐射常 数二3.7415X104(瓦厘米?微米2) 之一波长(微米),T热力学 温度(K)温度辐射的能量密 度峰值对应的 波长,随物体温度的升高波长变短。 根据维思定律:人理(urn) T 式中: A一峰值波长,单位:um T一物体的绝对温度单位K 物体的红外辐射功率与物体表面绝对温度的四次方成正比,与物体表面的发 射率成正比。物体红外辐射的总功率对温度的关系,根据斯蒂芬—波尔兹曼定 律:

电气设备状态检修中红外检测技术的应用研究

电气设备状态检修中红外检测技术的应用研究 摘要:本文首先对红外检测技术的基本原理进行简单介绍,了解红外检测技术 的基本情况,重点研究红外诊断方法和影响诊断准确性的因素及对策,在此基础 上深入研究红外检测技术在电气设备状态检修中的应用,希望通过本文的研究能 够对红外检测技术的原理、应用方法以及影响因素形成全面的认识,同时也为后 期更好的应用红外检测技术对电气设备进行状态检修提供参考。 关键词:电气设备;状态检修;红外检测技术 1引言 在电气设备的使用过程中,合理的状态检测是保障电气设备正常使用的重要 手段。红外检测技术就是对电气设备进行状态检测的重要方法,能够实现在不接触、远距离情况下的状态检测,检测过程安全快速,结果相对可靠。但是在红外 诊断费方法的使用过程中也存在诸多因素对其准确性造成影响。因此在现阶段加 强对于电气设备状态检修中红外检测技术的应用研究具有重要的现实意义,能够 更加全面的掌握关于红外检测技术的原理方法,针对影响诊断准确性的因素进行 有效的控制,从而更好的发挥红外检测技术在电气设备状态检修中的作用,更好 的保障电气设备的正常运行。 2红外检测技术的基本原理 在电气设备使用过程中,往往会出现各种不同类型的故障,虽然发展形式比 较复杂,但是基本都会以设备热状态的异常为主要表现形式。红外检测技术最根 本的原理就是对电气设备的辐射信号进行探测,得到相应的热像特征图谱,然后 利用分析软件对得到的图谱进行专业的分析,通过与设备正常运行时的图谱进行 对比分析,判断设备的运行状态,进而分析可能存在故障的位置及其类型。 不同的物体之间存在宏观或者微观的热量传递,主要有传导、辐射和对流三 种形式,往往是三种形式同时进行。当电气设备出现故障时,也会出现不同类型 的发热以及热量传递,比如接触电阻发热、介质发热、涡流发热等。设备故障引 起的发热还会对设备的内部介质性能以及外部的表面性能造成破坏,甚至会影响 到整体的热平衡,而热量也会以各种形式传递到表面,使得表面的温度发生明显 的变化。利用红外检测技术能够检测到表面红外辐射信息的情况,进而得到设备 在不同状况、不同故障下的温度情况,结合设备结构等就能分析判断电气设备具 体的故障类型以及严重程度。 3红外诊断方法和影响诊断准确性的因素及对策 3.1红外诊断方法 红外检测诊断会遇到复杂的故障状况,针对不同的情况需要选择合适的方法 进行分析。目前常用的红外诊断方法主要包括以下几种:设备表面温度分析法是 对设备的表面发热情况进行分析,测得表面温度后结合设备温度及温升极限的相 关标准分析具体的故障,这种方法适用于电流致热和电磁效应造成的设备故障; 横纵向比较法是对同组、同相以及相同类型的设备之间的温度进行对比,对比的 数据包括某些部位的温升、温度值等,具体数值的选择要参照设备发热的具体情况;一些电压致热※的电气设备,其温度升高变化比较小,利用上述方法分析效 果不明显,可以利用热像图进行分析,对比设备在正常状态和故障状态下的热像 图的差异来分析设备的故障,需要注意的是在使用热像图分析法进行红外检测时 要使三相设备同时充满成像视场,这样能够有效避免其他因素的干扰,提升检测 准确性;除此之外还有相对温差判断法、历史数据分析判断法和连续分析判断法。

红外分光光度法鉴别

演示性试验 实验二十六 红外分光光度法鉴别 氢化可的松与醋酸氢化可的松 一、实验目的 1.了解红外分光光度计的基本原理及操作方法。 2.熟悉利用红外光谱鉴别药物的方法。 二、仪器与试药 1.仪器 FI 型光栅红外分光光度计 玛瑙乳钵 2.试药 溴化钾 三、实验原理 1.氢化可的松: 分子中三个羟基的存在,形成分子内及分子间的氢键缔合,使羟基的谱带变宽向低波数移动,V OH 约为3400cm ﹣1,C 20酮的Vc=o 为1715cm ﹣1,△4-3-酮的Vc=o 为1645cm –1,原因是与羟基形成氢 键、与双键共轭,故向低波数移动;Vc=o 为1620cm –1,由于C 3酮基形成氢键向低波数移动时,1620cm –1峰表现为肩峰:Vc=o1140~1000cm –1。 2.醋酸氢化可的松: 酯链羟基,因诱导效应,降低了羟基的极性,增强了双键成分因而增强了键力,使Vc=o 为1750cm –1;C 20酮基的位置在1710cm –1,△4-3-酮的Vc=o 为1635cm ﹣1;Vc-o-c1240cm ﹣1和1060cm ﹣1 是酯类的红外光谱特征。 四、实验内容: 取干燥供试品 1~2mg 与200mg 溴化钾(干燥并过 200目筛)粉末,在玛瑙乳钵中研磨均匀,将样粉适量置压片模具中,均匀覆盖模底,装置模具,联接真空系统,抽气5分钟(除去混于粉末中的湿气及空气,)然后,边抽气边加压至8吨维持5分钟,去除真空,取下模具,去除透明的供试品溴化钾片,置于样品框中,将样品框置于红外分光光度仪的光路中,空白置于参比光路,选择适当的增益、狭缝、程序及扫描时间,扫描区间为4000cm ﹣1~400cm ﹣1,得红外光谱曲线。 五、注意事项 1.供试品的纯度必须符合要求。 2.研磨样品时,应在红外灯下小心操作。 3.实验用溴化钾必须干燥、纯度符合要求并且颗粒均匀。 4.某些供试品在固体状态测定时,可能因为同质多晶型,测得图谱与标准图谱不符,此时应 CH 3O

红外成像技术在工程中的应用

红外无损检测技术在工程中的应用 符郁林 (温州大学物理与电子信息工程学院,浙江温州325035) 摘要:无损检测已经成为工程质量检测中的主流。其中红外检测能在不同温度场、广视域的进行快速非接触式的连续扫描测试,成为已有的无损检测技术功能和效果的补充。尤其是在高层建筑的外装饰物以及建筑节能检测中应用广泛,但仍然存在着很多不足需要进一步改进。 关键字:红外无损检测;红外成像仪;工程应用;改进 The application of infrared Non-destructive Testing in engineering Fuyulin ( College of physics and electronic information engineering of Wenzhou University,Wenzhou Zhejiang 325035) Abstract: Non-destructive Testing (NDT) has been widely applied to engineering testing. Infrared Non-destructive Testing (INT) can be used in rapid test continuous Scan Test in every kind of temperature field, it has already been the supplement in the functions and effects of other NDT technology. It is especially popular in the quality testing of high-rise building's outside ornaments and building energy efficiency testing. However there are still several inadequates in the INT technology needed for researchers to further improve. Key words: Infrared Non-destructive Testing; Infrared imager; application in engineering; improvement

红外分光光度法

红外光谱法 红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。简称“IR”,分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。 红外光谱法的一般特点 特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大。 红外光谱法的应用 1.定性分析和结构分析 红外光谱具有鲜明的特征性,其谱带的数目、位置、形状和强度都随化合物不同而各不相同。因此,红外光谱法是定性鉴定和结构分析的有力工具 2.定量分析 红外光谱法对试样的要求 红外光谱的试样可以是液体、固体或气体,一般应要求: (1)试样应该是单一组份的纯物质,纯度应>98%或符合商业规格才便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组份试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯,否则各组份光谱相互重叠,难于判断。 (2)试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收,会严重干扰样品谱,而且会侵蚀吸收池的盐窗。 (3)试样的浓度和测试厚度应选择适当,以使光谱图中的大多数 吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。 目前主要有两类红外光谱仪:色散型红外光谱仪和傅立叶变换红外光谱仪。 一、色散型红外光谱仪 1 . 光源 红外光谱仪中所用的光源通常是一种惰性固体,同电加热使之发射高强度的连续红外辐射。常用的是Nernst灯或硅碳棒。Nernst灯是用氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结而成的中空棒和实心棒。工作温度约为1700℃,在此高温下导电并发射红外线。但在室温下是非导体,因此,在工作之前要预热。它的特点是发射强度高,使用寿命长,稳定性较好。缺点是价格地硅碳棒贵,机械强度差,操

红外检测技术及应用

红外检测技术及应用 红外基本概念 红外线:白色的太阳光被分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色,位于可见光红光外侧,人眼看不见的光线叫红外线。 红外线是电磁辐射频谱的一部分,电磁频谱中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽马射线和X光。红外线是一种电磁波,它的电磁波谱图见下: ●按波长红外波段通常又分成四个较小的波段:近红外、中红外、远红外、极远红外。 ●红外线波长通常以微米来表示。红外频谱范围从0.7微米至1000微米。 ●实践中,红外温度测量使用的波段范围为0.7微米至14微米。 ●红外线遵循可见光所遵循的规律:直线传播,反射、折射。 任何大于绝对零度(-273C)的物体都会向外界辐射热能。红外测温仪就是通过接受物体辐射的红外能量而计算出物体的表面温度。 ●黑体:一个吸收所有碰撞它的任何波长红外辐射的物体被定义为黑体。 黑体辐射:实际上的黑体就是一个空腔,上面开有一个小孔,当空腔达到某一温度并处于热平衡时,从小孔射出的红外辐射就具有稳定的特性,称为黑体辐射。 基本热传导理论: 传导模式: ?辐射 ?传导 ?对流 ●传导: 热量传导取决于: ?传导率(k)和厚度(L) ?温差△T(从一侧到另一侧) ?面积A 传导率值 ●常见材料的k值 ●数值越大,传导性越强

温差△T的变化 ?△T增加,热传导也增加 ?△T降低,热传导也降低 ?无△T,也没有传导 ●对流: 对流传导的热能取决于: ?h 值(对流系数) ?温差△T(从表面到该流量的一点) ?面积A 对流系数(h)取决于: ?流速 ?流量方向 ?表面状态 ?几何结构 ?粘度 不能简单地用数量表示 温差: 如传导情况一样 ?△T增加,热传导也增加 ?△T降低,热传导也降低 ?没有△T,也没有传导 ●辐射 一个表面的辐射热能取决于: ?σ = S-B 常数 ?发射率(ε) ?温度(T) 一个热表面要比一个凉爽的表面放射更多热辐射(如果两个是同样材料的话)发射率: ?一种材料性质 ?一种“效率系数” ?校正值= 0-1.0 ?黑体= 1.0 ?实体= <1.0. 高发射率表面 ?油漆(任何颜色),绝缘带或者强氧化物质表面 ?可靠的、可重复的温度测定 低发射率表面 ?低辐射 ?高热反射 ?必须考虑到背景 ?在0.6发射率以下辐射温度难以正确地测定 发射率可以根据以下而变化: ?材料 ?表面

近红外分光光度法的测量模式及应用

药物分析结课论文 近红外分光光度法的测量 模式及应用 学生姓名: 学号: 任课教师: 所在学院: 专业: 中国·大庆 2012年12 月

近红外分光光度法的测量模式及应用 (黑龙江八一农垦大学) 摘要:近红外(near infrared)区域按ASTM定义是指波长在780—2526nm范围内的电磁波,是人们最早发现的非可见光区域,距今已有近200年的历史[1]。分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度,对该物质进行定性和定量分析的方法[3]。近红外分光光度法(near-infrared spectrophotometry ,NIRS)系通过测定被测物质的近红外谱区(波长范围约在780~2500nm,按波数计约为12800~4000cm-1)的特征光谱并利用适宜的化学计量学方法提取相关信息后,对被测物质进行定性、定量分析的一种分析技术[2]。 关键词:近红外分光光度法;测量模式;应用领域 1近红外分光光度法的原理和特点 近红外分光光度法是通过测定被测物质在近红外区的特征光谱进行定性定量分析的一种分析技术。由于近红外在常规光纤中有良好的传输特性,且具有仪器较简单、分析速度快、非破坏性和样品制备量小、几乎适合各类样品的分析以及可进行多组分多通道同时测定等特点。近年来,随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展,近红外分光光度法在食品、化工、制药等许多领域,尤其是过程分析方面具有非常广泛的应用。近红外分光光度法的缺点是吸收信号弱、谱带宽、重叠较严、,而且吸收信号弱、信息解析复杂、光谱易动等[5]。 1.1化学分析[2] 1、定性分析 可对药品的活性成分、辅料、制剂、中间产物、化学原料以及包装材料进行鉴别。 2、定量分析 可定量测定药品的活性成分和辅料;测定某些脂肪类化合物的化学值,如羟值、

红外探测技术的应用相关

红外技术的应用及前景(红外探测技术)

红外技术的应用及前景 (1) 摘要 (2) 第1章绪论 (2) 第2章红外探测技术 (4) 摘要 本文在第一章中主要介绍了红外线的基础、红外线的特性以及红外技术的发展历史,在第二章中,重点介绍了红外线在探测方向的应用,以及不同的红外探测器的分类和特性,并且通过对探测原理的推导,了解探测器工作的方法,最后介绍了红外探测器的发展前景。 关键字:红外线、探测器 第1章绪论 1.1引言 目前红外技术作为一种高技术,它与激光技术并驾齐驱,在军事上占有举足轻重的地位。红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段。在70年代以后,军事红外技术又逐步向民用部门转化。红外加热和干燥技术广泛应用于工业、农业、医学、交通等各个行业和部门。红外测温、红外测湿、红外理疗、红外检测、红外报警、红外遥感、红外防伪更是各行业争相选用的先进技术。标志红外技术最新成就的红外热成像技术,它与雷达、电视一起构成当代三大传感系统,尤其是焦平面列阵技术的采用,将使它发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。 1.2 红外简介 1.2.1红外线概述 1672年,牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光,证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。1800年,英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,偶然发现放在光带红光外的一支温度计,比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线。这种红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ~1.5μm 的部分称为近红外,波长为1.5 ~10μm的部分称为中红外,波长为10~1000μm的部分称为远红外线。而波长为

相关主题
相关文档 最新文档